建筑电气设施的抗震难题

国家建筑标准设计订阅号2019-01-09 13:18:22

随着社会的现代化发展,建筑中的电气设备越来越多,如供配电系统、电子信息系统、消防报警系统、照明等。地震发生时,这些设备本身损坏的同时,也可能引起火灾、触电、泄漏、跌落等事故,次生灾害造成的经济损失越来越大。

如何使建筑电气设施经抗震设防后,更有效地减轻地震破坏?


从规范出发

依据《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981-2014及《中国地震动参数区划图》GB 18306-2015规定,在抗震设防烈度不大于9度的地区,下列方面应进行抗震设防:

1、在地震后需要运行的电力保障系统、消防系统、应急通信系统和其他涉及到人身及财产安全的系统需进行抗震设防。

2、对于内径不小于60mm的电气配管及重力不小于150N/m的电缆桥架(包括梯架、托盘和槽盒)和母线槽均应进行抗震设防。

3、对重力不超过1.8kN的配电装置或吊杆计算长度不超过300mm的吊杆悬挂线管和电缆桥架(包括梯架、托盘和槽盒),可不进行抗震设防。



建筑类别

根据建筑使用功能的重要性,将抗震设防类别分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类和适度设防类,简称甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑和丁类建筑。


抗震措施要点

1、重要机房选址

建筑内重要机房选址时要远离地震后可能会引起次生灾害的位置,如防震缝和伸缩缝等,避免通过缝隙进水而导致机房内系统装置无法正常运行。


2、电气装置安装

2.1 电气装置底部需通过机械锚栓或预埋件固定在结构楼板或梁上。当无法与结构楼板或梁连接时,应采用L型抗震防滑角铁进行限位。对设防烈度8度或9度建筑,应将成排布置的几个配电柜在重心位置以上连成整体。

2.2 结构专业复核连接件的强度,确保当地震发生时,柴油发电机组减振器的连接件不应受到破坏,机组和建筑结构之间不发生谐振。

2.3 用以固定变、配电设施的预埋件、锚固体应能将装置承受的地震作用全部传递到主体结构上。

2.4 结构专业应对电气装置与结构主体连接的锚栓进行抗震承载力验算,并满足《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981-2014相关规定。


3、抗震支吊架

3.1抗震支吊架是减轻地震作用对配电线路造成破坏的支撑设施。当建筑物遭受地震作用后,配电线路抗震支吊架可以将地震作用全部传递到建筑的结构体上,使配电线路不至受到地震作用的影响。

3.2 抗震支吊架的专业安装公司应根据所承受荷载对支吊架进行抗震验算,并依据验算结果调整抗震支吊架的间距,直至各点均满足抗震承载力要求。

3.3 抗震支吊架须具有足够的刚度和承载力,在钢筋混凝土结构上连接应采用锚栓,与钢结构连接应采用专用夹具。

3.4 抗震支吊架固定于混凝土结构上的锚栓,锚固深度范围内的混凝土强度等级应不低于C30。

3.5 抗震支吊架之间最大间距详见表2。


4、电气线路敷设

4.1 线路直线段的起端和末端应设置侧向抗震支吊架。

4.2 线路直线段应至少设置一个纵向抗震支吊架,设置位置通常采用双向抗震支吊架。

4.3 当直线段起端和末端设置的侧向和纵向支吊架间距超过最大设计间距时,可通过验算增设相应的抗震支吊架。

4.4 水平配电线路通过垂直配电线路与地面设备连接时,水平配电线路距垂直导管0.6m范围设置一个侧向抗震支吊架。

4.5 当抗震支吊架主吊螺杆长细比大于100或当斜撑杆件长细比大于200时,需采取加固措施,加固措施一般由加固槽钢和主吊螺杆紧固件组成。

4.6 在电缆桥架(电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒)内敷设的缆线在引进、引出和转弯处,应穿可弯曲金属导管,并在长度上留有余量。

4.7 穿过隔震层的配电线路应在隔震层上下侧设置抗震支架。

4.8 图1、图2中使用的图例及图例说明详见表3。



部分电气设备及抗震支吊架的安装图示


▼配电柜非靠墙式固定安装图



▼双侧双向抗震支架在混凝土底板下安装图



总结

电气设计人员在进行电气设施抗震设计时,首先要了解工程项目特点,充分了解功能使用性质,有针对性对有保障性要求的负荷和地震后可能引发二次次生灾害需要运行的电气系统实施抗震措施。

为减少设计和施工人员的工作量,为大家推荐《建筑电气设施抗震安装》16D707-1这本图集,使用人员可根据工程实际情况核定后直接采用。


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本图集适用于民用及一般工业建筑新建、扩建和改建工程中抗震设防烈度为6度及6 度以上地区的电气设施抗震设防设计与安装,不适用于抗震设防烈度大于9度或有特殊要求的电气设施抗震设防设计与安装。

本图集依据规范《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981-2014,明确建筑电气设施抗震基本要求、抗震要点、抗震支吊架选用与安装。 图集编制可以提供建筑电气设施抗震设防做法,确定电缆桥架抗震支吊架在不同情况下的规格和安装做法,减少设计和施工人员的工作量,使用人员可根据工程实际情况核定后直接采用。


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